心脏动作电位的键合图建模：对漂移与非唯一稳态的启示
亚细胞过程
2018-08-14 v1
摘要
心脏动作电位的数学模型在心脏病和药理学研究中已变得日益重要，但人们仍担忧其在长期模拟中的鲁棒性，特别是由于模型漂移和非唯一稳态等问题。先前的研究将这些问题联系到守恒律的违背，但仅针对特定模型中的电荷守恒进行了探讨。在此，我们提出一种通用且系统的方法，利用键合图识别心脏电生理模型中隐藏的守恒律，并构建心脏动作电位的键合图模型以研究长期行为。键合图提供了一种基于能量的显式框架来建模物理系统，这使其非常适合检查电生理模型中的守恒性。我们发现先前研究推导的电荷守恒律是更一般概念“守恒部分(conserved moiety)”的实例。守恒部分解释了模型漂移和非唯一稳态，推广了先前研究的结果。键合图方法提供了一种严格的方法来检查广泛心脏动作电位模型中的漂移和非唯一稳态，并可扩展用于检查其他可激系统的行为。
引用
@article{arxiv.1802.04548,
title = {Bond graph modelling of the cardiac action potential: Implications for drift and non-unique steady states},
author = {Michael Pan and Peter J. Gawthrop and Kenneth Tran and Joseph Cursons and Edmund J. Crampin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.04548},
year = {2018}
}